4. Las interrelaciones de los organismos
con su medio ambiente tanto orgánico
como inorgánico
Estudio de las interacciones que
determinan la distribución, abundancia,
número y organización de los organismos
en los ecosistemas.
Es el estudio de la estructura y función
de la naturaleza
Haeckel,
(1869)
Odum E.
(1997)
Es el estudio de la economía de la
naturaleza
Smith,R. y
Smith, T.
(2001)
Tercera
década
del siglo
XX
5. ECOLOGÍA
Es el estudio
científico de las
relaciones entre los
organismos y el
ambiente
Incluye no solo las
condiciones físicas, sino
también las condiciones
biológicas en que vive un
organismo
Interacciones de los
organismos tanto con
el mundo físico como
con los miembros de su
misma especie y con
los de las demás
especies
6. Los ecólogos tienen básicamente dos métodos de estudio...
El estudio de especies individuales en
sus múltiples relaciones con el medio
ambiente
El estudio de comunidades, es decir
ambientes individuales y las relaciones
entre las especies que viven allí.
AUTOECOLOGÍA
SINECOLOGÍA
7. El concepto de ECOSISTEMA aparece con…
Tansley (1935)
Lo concibe desde los intercambios de
energía, atendiendo a la necesidad de
conceptos que vinculen diversos
organismos a sus ambientes físicos.
Lindeman (1941)
8. ECOSISTEMA
Es un sistema
interactivo constituido
por componentes físicos,
químicos y biológicos
del ambiente
Los organismos que viven en
un área particular junto con el
ambiente físico con el que
interactúan constituyen un
ecosistema
9. Los componentes básicos de un ecosistema son...
Elementos
abióticos
Productores
consumidores
Energía radiante
Respiración
Nutrientes
CO2
O2
H 2O
Consumo
Descomposición
Deposición
CO2
O2
H 2O
Nutrientes
Caída
de
hojas
Translocación
10. A escala global la TIERRA
es un único ECOSISTEMA
Los ecosistemas de la
Tierra forman el
ecosistema planetario o
BIÓSFERA
12. Se identifican por sus
climas distintivos y sus
plantas dominantes
Su distribución en la Tierra está muy influida
por los patrones anuales de temperatura y
precipitaciones
Comunidad ecológica principal
anivel regional
Constituidos por una
combinación característica de
plantas y animales en una
comunidad climax
18. Las condiciones climáticas reales en las que viven la mayoría de los
organismos no corresponden exactamente a las del clima global
MICROCLIMAS
Varían de forma considerable dentro de
una misma área climática
Topografía
Cobertura vegetal
Exposición al sol o al viento
19. ENERGIA
CAPACIDAD QUE TIENEN
LOS SISTEMAS PARA
PRODUCIR
TRANSFORMACIONES EN SI
MISMO O EN OTROS
SISTEMAS
CONVECCIÓN
CONDUCCIÓN
RADIACIÓN
TRABAJO CALOR
Se puede
TRANSFERIR
en forma de
fenómenos de
20.
21. Características de las radiaciones
electromagnéticas
Velocidad de transmisión en el vacío,
c = 299 792 km/s
Longitud de onda, l : variable entre kilómetros y
milésimas de nanómetro
Frecuencia: es inversamente proporcional a la longitud
de onda. n = c/l
Energía: E = h x n , siendo h la constante de Plank y
cuyo valor es H = 63 x 10-34
23. La cubierta vegetal intercepta una gran cantidad de luz
La cantidad de luz que llega a cualquier
altura de la cubierta vegetal depende del
número de hojas que hay por encima
La cantidad de luz que penetra en la
vegetación y llega al suelo varía tanto con la
cantidad como con la posición de las hojas
se expresa como un índice de
superficie foliar
ISF = superficie foliar por unidad
de superficie del terreno
(m2 de superficie foliar/ m2 de
superficie de suelo)
DENSIDAD FOLIAR
24. La luz que recibe una planta afecta su actividad fotosintética
El nivel de iluminación en que la tasa de incorporación
de dióxido de carbono en la fotosíntesis iguala a la tasa
de producción de dióxido de carbono en la respiración.
La fotosíntesis funciona lentamente. Si el nivel de
iluminación sobrepasa el punto de compensación la
tasa fotosintética aumenta
Punto de
compensación
de luz
Punto de saturación
de luz
Es el nivel de iluminación a partir del cual un mayor
aumento de la intensidad de la luz no produce un
incremento en la tasa fotosintética. (fotoinhibición)
ACLIMATACIÓN
Especies intolerantes a la sombra
(ambientes soleados)
Especies tolerantes a la sombra
(ambientes sombríos)
A d a p t a c i o n e s
25. Adaptación de los organismos al Ambiente
Un cambio que
permita a un
organismo funcionar
eficientemente
Significa una ventaja para vivir en un
hábitat concreto, en una época
determinada, y compartiendo el
ecosistema con otras especies.
Pueden producirse a cualquier nivel, desde el
molecular hasta el de organización social,
desde la capacidad sensorial hasta las
asociaciones simbióticas de especies que
evolucionan juntas.
El motor del proceso de
adaptación es la
selección natural
26. Todos los organismos viven en un ambiente térmico, en un
constante intercambio de energía con el medio
Luz del sol
directa
Luz del sol
reflejada Polvo
atmosférico
Luz del sol reflejada
radiación térmica del
animal
radiación térmica de
la vegetación
Evaporación
evaporación
conducción
convección
radiación térmica
27. Las plantas experimentan un amplio rango de
temperaturas desde su raíz hasta la copa, y además
cada una de sus partes está expuesta a una
temperatura distinta a lo largo del día
La temperatura interna de una planta está influida por la
absorción del calor ambiental y por su pérdida hacia el
medio
Una parte de la radiación absorbida se utiliza en la fotosíntesis, el resto calienta
las hojas de las plantas y el aire circundante
La temperatura de las hojas influye en la
actividad fotosintética
Relación entre tasa fotosintética y temperatura
0
5
10
15
20
-10 0 20 30 40 50
Temperatura (ºC)
Fotosíntesis
-10
0
20
30
40
50
La cantidad de energía que absorbe una
planta depende:
del índice de reflexión de las hojas y la
corteza,
de la orientación de sus hojas,
de la forma y tamaño de las mismas
Tº mín
Tº ópt
Tº máx
ACLIMATACIÓN
deshidratación
aislamiento térmico
sustancias anticongelantes
transpiración
28. Para mantener constante la temperatura del interior
del cuerpo, un animal debe equilibrar las pérdidas y
las ganancias de calor con el medio en que vive
El núcleo corporal intercambia calor con la capa superficial por conducción.
La capa superficial intercambia calor con el medio por convección, conducción, radiación y
evaporación (según propiedades de la piel y del revestimiento corporal)
Homeotermos Poiquilotermos Heterotermos
Utilizan tanto la endotermia
como la ectotermia según
las situaciones ambientales
y necesidades metabólicas
Murciélagos, colibríes, abejas
Su temperatura varía
según la temperatura
ambiental (ectotermia)
Invertebrados, anfibios,
peces, reptiles
Mantienen una
temperatura corporal
constante independiente
de la ambiental
(endotermia)
Aves, mamíferos
Tc
T Ambiente
Ts
Cambios en la tasa
metabólica
Conducción
térmica
Capa
superficial
Dependiendo del mecanismo que utilizan para regular su temperatura:
Músculos
y grasa
29. El equilibrio hídrico de un organismo está estrechamente
relacionado con su equilibrio térmico
Ante un déficit hídrico las plantas reducen su
pérdida de agua con el cierre de los estomas
para reducir la transpiración
Condiciones severas de sequía
bajan la tasa de fotosíntesis
Plantas de regiones áridas o semiáridas:
sistema de raíces extensos
adaptaciones en la hoja, tallo
Plantas sometidas al anegamiento
experimentan estrés y síntomas similares
a la sequía
alteraciones en su metabolismo
cambios en el crecimiento de sus raíces
aumento del etileno en las raíces
Los animales mantienen
su equilibrio hídrico
Sistema excretor
30. Horizonte A, es la más superficial, es
rica en materia orgánica por contener
microorganismos
Horizonte B, es denominado también de
“precipitación”, “de acumulación” o
“subsuelo”, en él se acumulan las arcillas
provenientes del arrastre de la capa
superior. Los compuestos férricos y
coloides húmicos le dan un color rojizo y
parduzco.
Horizonte C, contiene material como
resultado de la meteorización, el mismo
o distinto del que se cree que se ha
formado el suelo.
Horizonte D, se suele llamar “roca madre” u “horizonte
D”. Corresponde a la última capa del suelo y esta formada
por roca sin alteración física ni química.
31. La vida en el suelo
El interior del suelo posee unas
condiciones ambientales
drásticamente diferentes del
ambiente sobre su superficie o
por encima de ésta
En el suelo se encuentran bacterias, hongos, protozoarios, ácaros, coleópteros,
hormigas, nemátodos, miriápodos, colémbolos, rotíferos, larvas, lombrices y otros
microorganismos que participan en fenómenos de increíble complejidad, dentro de
redes tróficas, para la transformación de la materia orgánica e inorgánica.
Posee propiedades relevantes:
Es estructural y químicamente estable
Actúa como refugio contra temperaturas,
vientos, luz o sequedad extremas
Los espacios porosos del suelo determinan
el espacio vital, la humedad y las
propiedades gaseosas del ambiente del suelo
32. ORGANISMOS
POBLACIONES
Grupo de individuos que
pueden (potencialmente)
reproducirse entre sí, y que
coexisten en el espacio y en
el tiempo
Pertenecen a una misma ESPECIE
COMUNIDADES
33. HABITAT
El lugar real en que vive un organismo. Describe una
localización, se puede definir a distintos niveles y escalas
NICHO
Modo en que el organismo utiliza su
hábitat e incluye todas las variables
físicas, químicas y biológicas a las que
responde.(Hutchinson, 1958)
Papel de una especie en su comunidad
incluyendo actividades y relaciones.
Generalistas
Ocupan nichos
amplios Especialistas
ocupan nichos
estrechos
Nicho fundamental: rango total
de las condiciones ambientales y
recursos bajo los cuales una
especie puede sobrevivir
Nicho efectivo: porción de espacio
del nicho fundamental que una
especie realmente explota en
presencia de competidores
35. Presentan características únicas
tienen una estructura de edad
una densidad
presentan una tasa de natalidad,
de mortalidad y de crecimiento
una distribución en el espacio y
el tiempo
responden de manera propia
frente a la competencia, la
depredación y otras presiones
Número de individuos por
unidad de superficie
Densidad absoluta
Densidad ecológica
Número de individuos por
unidad de superficie
aprovechable para vivir
Aleatoriamente,
uniformemente o en
agregados
POBLACIONES
36. Las poblaciones no crecen indefinidamente…
Surgen interacciones entre los miembros de una
población que tiende a regular su tamaño
COMPETENCIA
Entre individuos de la
misma especie por los
recursos ambientales
Relaciones
intraespecíficas
TERRITORIALIDAD
Las plantas pueden
capturar y mantenerse
en un espacio
excluyendo individuos de
igual o menor tamaño
Interceptando la luz, la humedad y
los nutrientes
Excretando toxinas orgánicas
37. Competencia
Relaciones interespecíficas
Cuando dos especies de un
ecosistema tienen actividades o
necesidades en común es
frecuente que interactúen entre sí.
Cuando ambas poblaciones tienen algún
tipo de efecto negativo una sobre la otra.
Es especialmente acusada entre especies
con estilos de vida y necesidades de
recursos similares.
Ej. escarabajos de la harina y el arroz.
Comensalismo.
Se produce cuando una especie se
beneficia y la otra no se ve afectada.
Así, por ejemplo, algunas lapas que
viven sobre las ballenas.
38. Cooperación.
Dos especies se benefician una a
otra pero cualquiera de las dos
puede sobrevivir por separado.
Sería el caso de las esponjas que
viven sobre la concha de moluscos
marinos
Mutualismo.
Tipo de relación en el que dos especies se
benefician entre sí hasta el extremo de que
su relación llega a ser necesaria para la
supervivencia de ambas especies. Las
abejas, por ejemplo, dependen de las flores
para su alimentación y las flores de las
abejas para su polinización.
Parasitismo.
Pequeños organismos que viven dentro o
sobre un ser vivo de mayor tamaño
(hospedero), perjudicándole. Son ejemplo de
esta relación las tenias, garrapatas, piojos,
muérdago
39. AMBIENTE
ORGANISMOS
HÁBITATS
COMUNIDAD
Autótrofas
Heterótrofas
Estructura biológica Estructura física
Dominancia
Número de ejemplares
Mayor biomasa
Adelantan y acaparan el mayor
espacio
Mayor contribución al flujo de
energía o ciclo de nutrientes
Controlan o influyen sobre el
resto
Diversidad
• Número de especies,
riqueza
•Abundancia relativa,
equitatividad
Estructura
vertical
Estructura
horizontal
Es un ensamblaje de organismos
producido de manera natural que
comparten un mismo ambiente y
hábitats y que interactúan directa
o indirectamente los unos con los
otros
•Forma de las
plantas
•Forma
parches
40. Condiciones ambientales cambian
en el espacio y en el tiempo...
ESTRUCTURA DINÁMICA DE LAS COMUNIDADES
Cambios en la estructura física y biológica
a lo largo y ancho del paisaje
ZONACIÓN
Transiciones son graduales y
difíciles de definir los límites
entre comunidades
Borde
Ecotono
Lugar donde se
encuentran dos o
mas comunidades
Área de
solapamiento de dos
comunidades
41. SUCESIÓN
Al ir avanzando la sucesión la comunidad se vuelve más estratificada, permitiendo que
ocupen el área más especies de animales. Con el tiempo, los animales característicos de fases
más avanzadas de la sucesión reemplazan a los propios de las primeras fases.
Cambio a través del tiempo en la
estructura de la comunidad
.especies tempranas
.especies tardías
42. SUCESIÓN
PRIMARIA
SECUNDARIA
Perturbaciones
Inicia procesos
de sucesión
Crea diversidad
Con el tiempo, el ecosistema llega a un estado llamado CLIMAX (estado óptimo
dadas las condiciones del medio), en el que todo cambio ulterior se produce muy
lentamente, y el emplazamiento queda dominado por especies de larga vida y muy
competitivas.
Vegetación tolerante a las condiciones ambientales autoimpuestas
existe un equilibrio entre producción primaria bruta y respiración total, entre energía
capturada y energía liberada, entre captación de nutrientes y liberación de los mismos
Comunidad con amplia diversidad de especies, una estructura espacial desarrollada y
cadenas alimenticias complejas
Cada individuo es reemplazado por otro del mismo tipo , la composición promedio de
especies alcanza un equilibrio
43. Los ecosistemas se mantienen en
funcionamiento no sólo por el flujo de
la energía sino también por la
circulación de los materiales
Materia y energía fluyen
juntos a través del
ecosistema en forma de
materia orgánica
44. El flujo de energía en los ecosistemas es el que sustenta la vida...
Cantidad total de energía
fijada por las plantas
¿CÓMO SE FIJA LA ENERGÍA?
PRODUCCIÓN PRIMARIA
PRODUCCIÓN PRIMARIA
BRUTA
PRODUCCIÓN PRIMARIA NETA
Cantidad de energía que queda
después de ser cubiertas las
necesidades respiratorias
B
I
O
M
A
S
A
g/m2
MATERIA
ORGÁNICA
Herbívoros o
descomponedores
PRODUCCIÓN
SECUNDARIA
Cantidad presente en un momento dado
45. ¿QUÉ CAMINOS SIGUE LA ENERGÍA A TRAVÉS DEL ECOSISTEMA?
CADENAS TRÓFICAS REDES TRÓFICAS
48. Al final de la cadena aparecen los...
Se alimentan del cuerpo
muerto de otros organismos
o de sus productos de
desecho
Disipan energía y devuelven
nutrientes al ecosistema
para su reciclaje
DESCOMPONEDORES
macrodescomponedores
microdescomponedores
Colémbolos, ácaros,
miriápodos, lombrices,
babosas, moluscos,
cangrejos...
Bacterias y Hongos
51. LA CANTIDAD DE ENERGÍA DECRECE EN CADA NIVEL TRÓFICO SUCESIVO
PIRÁMIDES
ECOLÓGICAS
Se construyen sumando
toda la biomasa o energía
contenida en cada nivel
trófico
Energía
Energía
Energía
Energía
Energía
53. CICLOS BIOGEOQUÍMICOS
En todos los ecosistemas existe un movimiento continuo de los materiales...
Los diferentes elementos químicos pasan del suelo, el agua o
el aire a los organismos y de unos seres vivos a otros, hasta
que vuelven, cerrándose el ciclo, al suelo o al agua o al aire.
GASEOSOS
SEDIMENTARIOS
atmósfera – océanos
suelo-rocas-minerales
Energía
Energía Energía Energía
56. Ciclo del Nitrógeno Nitrógeno
Componente esencial de las
proteínas y de la atmósfera
Estado gaseoso(N2)
Debe fijarse para su utilización
Acción química de
alta energía
Biológico
Bacterias
fijadoras
de
nitrógeno
Radiación cósmica
Relámpagos y
rayos
57. Ciclo del Fósforo Completamente
sedimentario
Reservorios en rocas y
depósitos naturales de
fosfatos
Desconocido en la
atmósfera
58. Ciclo del azufre
El azufre disuelto proviene del
desgate de las rocas, de la erosión y
de la descomposición de la materia
orgánica
El azufre
gaseoso tiene
como fuentes la
descomposición
de la materia
orgánica, la
emisión de DMS
por algas de los
océanos y las
erupciones
volcánicas
El Dióxido de azufre(SO2)es un
contaminante atmosférico
59. La Taxonomía es la ciencia encargada de estructurar y organizar en
grupos a los seres vivos. Cada grupo de organización recibe el nombre
de taxón
Los taxones se crean atendiendo a las
semejanzas y diferencias existentes entre
los individuos.
Clase
Orden
Familia
REINO
Filum (División)
Género
Especie
60. Taxonomía moderna fue creada en el siglo XVIII por el naturalista sueco
Carolus Linnaeus (llamado también Carl von Linné), , que clasificó miles de
especies, utilizando como criterio la anatomía y fisiología.
Sistema
Binomial
de
Nomenclatura
61. DOMINIOS: Caracteres que los definen
BACTERIA ARCHEA EUKARYA
Células Procariotas Eucariota
Núcleo con NO SI
Membranas lipídicas enlazados por
ester,
no ramificados
enlaces eter,
ramificado
enlazados por éster,
no ramificados
Organelas NO SI
Ribosomas 70 S 80 S
Carl
Woese
1977
63. Whittaker: Cinco Reinos (1969)
Reino MONERA
Reino PROTISTA
Reino PLANTAE
Reino FUNGI
Reino ANIMALIA
Esquema de Margulis: dos dominios
y 5 reinos (1988-1996)
Dominio PROKARYA
Reino BACTERIA
Dominio EUKARYA
Reino PROTOCTISTA
Reino FUNGI
Reino PLANTAE
Reino ANIMALIA
Se basan en la organización
celular, complejidad
estructural y modo de
nutrición.
DOMINIO, una categoría superior a
reino:, se reconocen tres linajes
evolutivos;
64. Cuatro Subdominios (Mayr 1990)
Dominio PROKARYOTA
Subdominio Eubacteria
Subdominio Archaebacteria
Dominio EUKARYOTA
Subdominio Protista
Subdominio Metabionta
Reino METAPHYTA (PLANTS)
Reino FUNGI
Reino ANIMALIA
Suprareinos y Seis Reinos (Cavalier-
Smith 1998)
Superreino PROKARYOTA
Reino BACTERIA
Superreino EUKARYOTA
Reino PROTOZOA
Reino ANIMALIA
Reino FUNGI
Reino PLANTAE
Reino CHROMISTA
65. Una simple representación filogenético de los tres dominios de la vida
Archaea, Bacteria (Eubacteria) y Eukaroyota (todos los grupos eucarióticos:
Protista, Plantae, Fungi, y Animalia)
66. MONERA PROTOCTISTA HONGOS PLANTAS ANIMALES
Tipo de
células
Procariotas Eucariotas Eucariotas Eucariotas Eucariotas
ADN Circular Lineal Lineal Lineal Lineal
Nº de células Unicelulares Unicelulares
Pluricelulares
Unicelulares
Pluricelulares
Pluricelulares Pluricelulares
Nutrición Autótrofos
Heterótrofos
Autótrofos
Heterótrofos
Heterótrofos Autótrofos Heterótrofos
Energía que
utilizan
Química
Luminosa
Química
Luminosa
Química Luminosa Química
Reproducción Asexual Asexual Sexual Asexual
Sexual
Asexual
Sexual
Sexual
Tejidos
diferenciados
No existen No existen No existen Existen Existen
Existencia de
pared celular
Existe Existe / No
existe
Existe Existe No existe
Movilidad Sí / No Sí / No Sí / No No Sí
CARACTERÍSTICAS DE LOS CINCO REINOS
67. REINO MONERA
•Carecen de núcleo
•El ADN es circular
•El citoplasma no está
compartimentado
•Generalmente aparece,
rodeando a la célula, una pared
protectora.
Son procariotas, con tamaños
que van desde 1 a 15 micras
Los principales grupos
dentro de este reino son:
Bacterias
Algas
cianofíceas
69. REINO PROTOCTISTA
Los protoctistas pluricelulares
tienen sus células asociadas
sin formar tejidos, son células
sin especializar y pueden
realizar cualquier función.
Se pueden diferenciar:
Algas unicelulares
Algas pluricelulares
Protozoos
Organismos unicelulares o
pluricelulares, pero todos ellos
están formados por células
eucariotas
70. REINO HONGOS (FUNGI)
Son organismos unicelulares o pluricelulares. Organizan sus células en
filamentos largos llamados hifas. El conjunto de hifas constituye el cuerpo
del hongo, al que se denomina micelio.
Pared celular de quitina
Reproducción asexual o sexual. Forman esporas
Heterótrofos. Pueden ser saprófitos, parásitos o simbiontes.
71. Deuteromicetes Zigomicetes Ascomicetes Basidiomicetes
Tipo de hifas
Generalmente,
hifas septadas
Muy ramificadas, sin
septos, nucleadas
Muy ramificadas,
hifas septadas
Muy ramificadas,
hifas septadas,
nucleadas
Reproducción
sexual
No se conoce la
reproducción
sexual
Sexual, por unión de
gametangios. No
forma gametos.
Sexual, por
gametos o unión
de gametangios. El
cuerpo fructífero es
un ascocarpo
Sexual, forman
cuerpos fructíferos
llamadosen los
basidiocarpo
Tipo de vida Parásita, saprófita, Parásita, saprófita, Parásita, saprófita,
simbionte
Parásita, saprófita,
GRUPOS MÁS REPRESENTATIVOS DEL REINO HONGOS
72. REINO PLANTAS (METAFITAS)
•Organismos eucariotas,
pluricelulares, fotosintéticos
•Reproducción puede ser asexual o
sexual.
•Desarrollo de estructuras para fijarse
al sustrato y absorber agua y sales
minerales.
73. Briofitas Pteridofitas Gimnospermas Angiospermas
Raíz, tallo y
hojas
NO SI SI SI
Tejidos Epidermis y
Conductores
Epidermis y
Conductores
Epidermis y
Conductores
Epidermis y
Conductores
Flores No No Sí Sí
Semillas No No Sí Sí
Frutos No No No Sí
Fecundación Fecundación sólo
en presencia de
agua. Primitivo
Fecundación sólo
en presencia de
agua. Primitivo
No precisa de agua
para la fecundación.
No precisa de agua
para la
fecundación.
CLASIFICACIÓN DE LAS PLANTAS
74. REINO ANIMA LES
•Organismos eucariotas,
pluricelulares, heterótrofos, cuyas
células no poseen pared y se agrupan
formando tejidos.
•Generalmente se forman por la unión
de gametos. La fecundación del óvulo
por el espermatozoide origina el
cigoto que, mediante un desarrollo
embrionario y postembrionario,
origina el individuo adulto.
75. Los animales se clasifican en dos grandes grupos que son
los diblásticos y los triblásticos.
Tienen un desarrollo embrionario
sencillo y están formados por dos
hojas de células embrionarias,
llamadas ectodermo y endodermo
Poríferos
Tienen un desarrollo más complejo y
están formados por tres hojas de células
embrionarias, que son ectodermo,
endodermo y mesodermo
•Protóstomos
•Deuteróstomos.
Platelmintos,
Nematodos,
Anélidos,
Moluscos
Artrópodos.
Equinodermos
Cordados.
76. La ciudad es un ecosistema
complejo establecido, por
diversas razones, en un
medio cuya topografía y
red hidrográfica tienen
implicaciones físicas y
sociales importantes.
El ecosistema urbano